energia de ionizare

1.9 energia de ionizare

1.9.1 Context și interpretarea actuală

Energia de ionizare are aceeași semnificație ca și , , funcția de lucru " ( Wex ) definit de către Einstein , care reprezintă energia necesară pentru a elimina un electron de la poziția sa în structura atomica . Funcția de lucru a fost definit de Einstein pentru metale ; potențial de ionizare este o extensie la fiecare element cunoscut în sistemul periodic . Ionizare , așa cum este menționat , în acest context, înseamnăeliberatoare unui electron de la un atom . Pentru H , care are doar un singur electron se deplasează în jurul nucleului , vom avea o singură valoare pentru potențialul de ionizare . Pentru alte elemente , o valoare distinctă și creștere a potențialului de ionizare este măsurată de la electron distanțat la mai aproape de electroni de nucleu .
În teorie efectivă a potențialului atomic ionizare structură este ignorată . Variația potențialului de ionizare a ultimei electroni exterior este folosit numai ca exemplu sprijin pentru periodicitate chimic . Variația potențialului de ionizare de diferite electroni din același element sau variație a potențialului de ionizare de același electron interior din elemente diferite, nu prezintă nici o importanță în mecanica cuantică actuală .

1.9.2 explicație propusă

Este important să subliniem faptul că potențialul de ionizare trebuie să joace un rol fundamental în structura atomica . Aceasta deoarece electronii sunt aranjate în cochilii , iar în fiecare coajă din nou se observă o diferență de energie de ionizare . În mecanic cuanticdiferența dintre energia de ionizare pentru electroni pe același shell este dată de centrifugare energia electronilor și stăpânire interacțiunea dintre electroni .
În prezentat teoria valoare diferită de potențialul de ionizare sunt date ca urmare a orbite diferite de mișcări de electroni în jurul nucleului .
În calculul nostru o bază de date cu potențial de ionizare gasite la adresa http://spectr-w3.snz.ru/ion.phtml . a fost utilizat .
Fără a face nici o presupunere despre aranjament de electron în jurul nucleului să analizeze potențialul de ionizare pentru seria isoelectronic . De serie isoelectronic ne referim la același număr de electroni , dar un număr tot mai mare de protoni , respectiv, neutroni în nucleu . Având în vedere spațiul limitat pentru afișarea în tab 1 sunt prezentate potentiale de ionizare pentru primele 15 elemente , dar faptele prezentate de aceste elemente sunt valabile pentru toate elementele din sistemul periodic .

ionizare - 001
Analizând potențialul de ionizare al primei serii isoelectronic ( un electron în jurul nucleului ), se observă o dependență pătratică referitoare la Z. numărul atomicdependență pătratică este usor de observat pentru prima serie isoelectronic dar pentru alte serii este ascuns de un plus factor constant în expresia energiei . În scopul de a ajunge la o dependență liniară , vom lucra cu rădăcina pătrată a potențialului de ionizare și vom face , de asemenea, unele trucuri matematice simple .

ionizare - 004
Definim potențialul de ionizare relativ de ka electroni a unui element ca potențial de ionizare KTH împărțit de potențialul de ionizare de electroni hidrogen . De exemplu , în caz de hidrogenpotențial relativ este 1 , iar pentru heliu avem două potențiale ionizare relative ; 1,8 pentru un electron și 3.99 pentru al doilea electron . Pentru alte elemente modalitatea de relativă potențial de ionizare calcul sunt aceleași . În tab-ul 2 , sunt prezentate rădăcina pătrată a potențialului de ionizare relative pentru primele 15 elemente .
Cu această modificare simplă , distribuirea de rădăcina pătrată a potențialului de ionizare relativ pentru primul electron ( prima serie isoelectronic ) în diferite atomi este neliniară în raport cu numărul atomic Z și acest lucru se observă din tab . 2 , chiar și fără o reprezentare grafică .

Variația de rădăcina pătrată a potențialului de ionizare relative pentru primele 36 de serie isoelectronic în legătură cu numerele de atomic Z este prezentat în figura 1.17 și 1.18 , fig . 1.17 este o parte detaliat de 1.18 și este prezentat pentru o vizualizare mai bună de variații potențiale de ionizare . Aceeași dependență liniară se observă , de asemenea, pentru seria mai mare isoelectronic , dar o imagine cu o cantitate astfel de informații nu oferă nici o informație suplimentară . În imagini seria isoelectronic sunt poziționate la stânga la dreapta . Pentru primele două serii isoelectronic , două linii paralele cu aceeași pantă sunt obținute atunci când numărul atomic este crescut de la heliu pentru a conduce . A doua linie reprezintăenergia de al doilea electron în diferite atomi este un pic deplasat legat deprima serie isoelectronic cauza un factor care reprezintă o nouă interacțiune care apare . Putem observa , de asemenea, un cuplaj între energia de prima electroni și energia de al doilea electron atunci când se trece la elemente diferite ( diferite numere atomice ) , panta de variatie a energiei pentru primele două serii isoelectronic este constant de la Heliu la elementul trecut ( verificarea fost alcătuit Z = 90 ) .

ionizare - 005

ionizare - 007
După cum se observădependență liniară este respectat pentru fiecare electron din aceste serii isoelectronic și , de asemenea, de serie mare isoelectronic .
Din reprezentarea grafică a energiei de ionizare , putem observa că avem un cuplaj de electroni în perechi de minim 2 electroni cu aceeasi panta de variatie a energiei . Se poate observa , de asemenea, un dispozitiv de cuplare în mai multe perechi de doi electroni având aceeași pantă pentru dependența de energie . De exemplu, după prima pereche de electroni , un număr de patru perechi ( opt electroni orbită ) prezintăaceeași pantă, în variație energie . Aceste distribuții de ionizare potențiale contrazic teoria cuantică mecanic și , de asemenea, ipoteza val - corpuscular . Este imposibil pentru un electron având o mișcare complicată , dat ca o probabilitate , pentru a prezenta o dependență liniară a potențialului de ionizare . De asemenea, această dependență liniară în contradicție cu relațiile de incertitudine Heisenberg .

Ca consecințe putem presupune , pentru moment , că , , adăugând " unul sau mai mulți electroni pentru un atom hydrogenoid va avea ca consecințe modificarea interacțiunii energie cu o perioadă suplimentară simplu ;variație este legat de numărul atomic .
Înacelași timp, pentruMoseley explicația nou minim pot fi formulate . Salt de electroni de la un nivel superior la un alt nivel inferior , cu atât nivelul de energie liniare care depind de numărul atomic va produce un foton cu o energie proporțională cu această diferență . În concluzie, factorul ecranation din cauza altor electroni din atomi , reale acceptate de către mecanic cuantic este greșit și formularea de Moseley scăzut trebuie să fie corectate .

În concluzie , avem o variație simplu și ușor de urmat de potențial de ionizare în sistemul periodic , dar această variație este imposibil să fie explicate în cuantum teorii mecanice . În același timp, această variantă presupune o traiectorie precis de electron în jurul nucleului , care contrazice din nou teoria val - corpuscul și ideea de densitate de probabilitate de electroni în jurul nucleului .
Dependența liniară a relativ ionizare energie potențială este corectă , de asemenea, pentru așa-numitele d strat și stratul F mecanic real cuantic . Singura diferență observată în distribuția de potențial de ionizare relativ pentru stratul de diferite este reprezentat de diferite pantă .
O discuție detaliată a acestor aspecte se va face la aranjamentele de electroni pe atomi multielectron .

1.9 IONIZATION ENERGY

The concept is further revised in   book under  

1.9.1 Background and actual interpretation

The ionization energy has the same significance like ,,the work function” (Wex) defined by Einstein, representing the energy required to remove an electron from his position in the atomic structure. The work function was defined by Einstein for metals; ionization potential is an extension to every known element in periodic system. Ionization, as it is referred to, in this context means the liberating of an electron from an atom. For H which has only a single electron moving around nucleus we will have a single value for the ionization potential. For other elements, a distinct and increasing value of ionization potential is measured from distanced electron to closer electron of nucleus.
In actual theory of atomic structure ionization potential is ignored. The variation of ionization potential of last outer electron is used only as example support for chemical periodicity. The variation of ionization potentials of different electrons from the same element or the variation of ionization potential of the same inner electron from different elements does not present any significance in actual quantum mechanic.

1.9.2 Proposed explanation

It is important to emphasize that ionization potential must play a fundamental role in the atomic structure. This because electrons are arranged in shells, and in every shell again a difference in ionization energy is observed. In quantum mechanic the difference of ionization energy for the electrons on the same shell is given by electron spin energy and eventually interaction between electrons.
In presented theory different value of ionization potential are given due to the different orbits of electrons movements around nucleus. 
In our calculus a database with ionization potentials found at following address ... was used.
Without making any supposition about arrangement of electron around nucleus let’s analyze the ionization potential for isoelectronic series. By isoelectronic series we mean the same number of electron but an increasing number of protons respectively neutrons in nucleus. Due to the limited space for display in tab 1 are presented ionization potentials for first 15 elements, but the facts presented for these elements are valid for all elements in periodic system.

Analyzing the ionization potential of first isoelectronic series (one electron around nucleus) we observe a quadratic dependency related to the atomic number Z. The quadratic dependence is easy to be observed for first isoelectronic series but for other series is hidden by a constant factor addition in the energy expression. In order to arrive to a linear dependency we will work with square root of ionization potential and we will make also some simple mathematical tricks.

We define relative ionization potential of kth electron of an element as kth ionization potential divided by ionization potential of hydrogen electron. For example in case of hydrogen the relative potential is 1, and for Helium we have two relative ionization potentials; 1,8 for one electron and 3.99 for the second electron. For other elements the modality of relative ionization potential calculus are the same. In tab 2, are presented square root of relative ionization potentials for the first 15 elements.
With this simple modification, the distribution of square root of relative ionization potential for first electron (first isoelectronic series) in different atoms is linearly related to the atomic number Z and this is observed from tab. 2, even without a graphical representation.

The variation of square root of relative ionization potentials for first 36 isoelectronic series related to the atomic numbers Z is presented in fig 1.17 and 1.18; fig. 1.17 is a detailed part of 1.18 and is presented for a better visualization of ionization potential variations. The same linear dependence is observed also for higher isoelectronic series, but a picture with such amount of information doesn’t give any supplementary information. In pictures the isoelectronic series are positioned from left to right. For first two isoelectronic series, two parallel lines with the same slope are obtained when the number atomic is increased from helium to lead. The second line representing the energy of second electron in different atoms is a little bit shifted related to the first isoelectronic series due to a factor which represent a new appearing interaction. We can observe also a coupling between energy of first electron and the energy of second electron when we change to different elements (different atomic numbers); the slope of energy variation for first two isoelectronic series is constant from Helium to last element (the checking was made up Z= 90).

As it is observed the linear dependency is respected for every electron from these isoelectronic series and also for higher isoelectronic series.
From the graphical representation of ionization energy we can observe that we have a coupling of electrons in pairs of minimum 2 electrons with the same slope of energy variation. We can observe also a coupling in more pairs of two electrons having the same slope for energy dependency. For example after first pair of electrons, a number of four pairs (eight electrons orbit) present the same slope in energy variation. These distributions of ionization potentials contradict quantum mechanic theory and also wave–corpuscular hypothesis. It is impossible for an electron having a complicated movement, given as a probability, to present a linear dependency of ionization potential. Also this linear dependency contradicts the Heisenberg incertitude relations. 

As consequences we can suppose, for the moment, that ,,adding” one or more electrons to a hydrogenoid atom will have as consequences modification of energy interaction with a simple additional term; the variation is related to the atomic number. 
In the same time for the Moseley low new explanation can be formulated. The jump of electron from a superior level to another inferior level, with both energy levels linear dependent on atomic number will produce a photon with an energy proportional with this difference. In conclusion the ecranation factor due to other electrons from atoms, actual accepted by quantum mechanic is wrong and the formulation of Moseley low must be corrected.

In conclusion, we have a simple and easy to follow variation of potential ionization in periodic system, but this variation is impossible to be explained in quantum mechanic theories. In the same time this variation supposes a precise trajectory of electron around nucleus which again contradict wave-corpuscle theory and idea of density of electron probability around nucleus. 
The linear dependency of relative ionization potential energy is accurate also for so called d layer and f layer in actual quantum mechanic. The only difference observed in distribution of relative ionization potential for different layer is represented by different slope. 
A detailed discussion of these aspects will be made at electron arrangements on multielectron atoms.